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基于单片机的智能路灯控制系统的设计

摘要：随着社会进步，需求和单片机应用领域的不断扩展，各

类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设

计。本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测

设备设计路灯控制器，

关键词：路灯；单片机技术；控制

如今，路灯已经是城市道路景观的一个重要部分，已经成为

城市照明系统中不可缺少和不可分割的一部分，成为了市民出行

和城市美化、亮化的一个基本要求。随着社会文明的不断发展，

城市照明已不仅局限于街道的照明，而且发展成了了城市景观等

装饰性照明的综合市政工程。社会对亮灯率、开关灯的准确率、

故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高。

随着社会经济的不断发展，能源短缺已经日益制约着经济发

展的严重障碍，其中电力短缺已成为制约国民经济的突出矛盾。

我国目前的市场上有多种路灯节能控制产品，能达到一定的节能

效果，但就功能和效果上还不能尽如人意，主要有以下几种情况：

第一种，采用自耦变压器及磁饱和电抗器的降压技术。其不足是

由于反应速度较慢，用电高峰时电压降到非稳定区容易造成灯光

闪灭，不能自动调节，同时如果电压突然升高，则会对灯具造成

损坏，相对来说稳压效果较差；第二种是采用电子器件构成的可

控硅式设备。该设备主要采取简单的相控技术，不足之处是元器

件较容易发热损坏。而为了更好的达到控制的目的，现在国内外

都开始采用智能控制方式，如光控、声控、时控等，国外甚至开

始采用太阳能供能光控方式来控制路灯，基本可以达到完全自给

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自足的效果。而本文中研究的就是光控路灯的控制器设计。

1.设计题目

智能路灯亮灭控制系统设计

2.设计内容

设计一套路灯亮灭控制系统,以MCS-51系列单片机为核心完

成测控任务,当日照亮度超过阈值,控制灯灭;反之,则控制灯亮。

并且要求阈值可调。

3.方案总体设计和论证

本次课程设计课题是《智能路灯亮灭控制系统设计》。此课

题要求以路灯控制器为对象，完成硬件系统和软件程序的设计，

实现以光线强弱方式来控制路灯的亮灭功能，属于软硬件相结合

的题目。其中硬件电路部分主要包括以下几个部分：单片机最小

系统、路灯控制电路部分、光电检测电路部分；软件部分主要包

括二个电子软件Altiumdesigner、Keil-C51软件和路灯控制、

光电检测两个程序模块。工作原理如下图所示：

外部光线

光电检测单片机路灯控制

强度

工作原理图

硬件电路设计由6个部分组成：信号采集放大电路，A/D

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转换电路，AT89C51单片机系统，LED显示系统、时钟电路、复

位电路。